Estudio del Comportamiento Estructural por Impacto Frontal sobre un Chasis de Kart a través del Método de Elementos Finitos

Abstract

El presente estudio tiene el fin de experimentar el comportamiento estructural por impacto frontal sobre un chasis de kart a través del método de elementos finitos, el mismo que se desarrolla a través de fases que poseen una secuencia metodológica experimental la cual inicia con la obtención de información de normativas y reglamentos que determinan cada una de las características y propiedades de un chasis de un kart homologado, para luego extraer cada una de las medidas así como la forma geométrica con la que cuenta este tipo de monoplaza de competencias automovilísticas. Posteriormente a través de un programa computacional de AutoDesk Inventor Pro se desarrolla la fase de boceto, modelado 3D, simulación y generación de informe completo de análisis estructural del chasis de kart sometido a un fenómeno de colisión del tipo frontal en el que se compromete al 100 % y otro al 50 % con el fin de generar la respectiva comparativa bajos las mismas condiciones de restricción y cargas de la simulación. Finalmente se procede a que el programa de ingeniería asistida por ordenador realice la solución del problema a través del método de elementos finitos determinando que la afectación que percibe un chasis de kart al experimentar un impacto del tipo frontal completo o al 100 % son considerables y afectan a toda la estructura, pero es aún mayor su afectación cuando el impacto se produce en un menor porcentaje como lo es el caso del estudio realizado con un impacto frontal al 50 %. The present study has the purpose of assessing the structural behavior by frontal impact on a kart chassis through the finite element method, which is developed through phases that follow an experimental methodological sequence which begins with obtaining information about the rules and regulations that determine each of the characteristics and properties of an approved kart chassis, to then extract each of the measurements as well as the geometric shape of this type of single-seater for automobile competitions. Subsequently, through a computer program of AutoDesk Inventor Pro, the sketching phase, 3D modeling, simulation and generation of a complete report of structural analysis of the kart chassis subjected to a frontal type collision phenomenon are developed; during these trials, a 100% and 50% compromise levels are set to generate the respective comparison under the same restriction conditions and simulation loads. Finally, using a Computer-aided Engineering program, the problem is solved through the finite element method, determining that the damage perceived by a kart chassis when experiencing a full or 100% frontal impact is considerable and affects the entire structure, but its affectation is even greater when the impact occurs in a lower percentage, as is the case of the study carried out with a 50% of frontal impact.